数千年以来，人类对月球的神秘十分敬畏，但更多的是好奇。随着科学技术的不断发展，科学家开始探索这颗卫星，揭晓它的形成之谜。目前，科学家提出了关于月球形成理论的大胆设想：
1、捕获理论
部分研究人员认为，月球最初是在其它区域形成的，甚至它之前环绕另一颗行星（可能是金星）转，之后被地球引力牵引最终进入地球轨道。其它一些行星也以这种方式捕获卫星，例如：火卫一和火卫二，这是火星的两颗微型卫星，被认为是捕获的小行星。
“捕获理论”并非真实的月球起源理论，当然，它只关心月球如何进入地球轨道。地球和月球的化学元素相似性，这两颗天体的氧同位素比率几乎相同，从而表明它们的形成基于相同的原料物质。
2、裂变假说
19世纪，达尔文的儿子乔治提出月球起源于裂变。他认为，太阳系最早期快速旋转融化的地球向太空喷射的物质，最终聚集形成现今的月球。
许多科学家并不认可月球“裂变假说”，他们表示，地球旋转速度不可能快到将表面一块岩石抛掷太空中，毕竟地球拥有强大的引力束缚。2010年一项研究表明，放射性元素含量过高引起的自然核爆炸，可能会促使早期地球分裂一个月球大小的天体进入轨道。
3、共同形成
很可能在45亿年前，月球和地球一起形成，它们是在太阳系原行星盘中的气体灰尘中结合形成。
虽然这种假说可以解释地球和月球同位素相似性，但仍无法解释其他问题。例如：无法解释地月系统的高角动量，也无法解释为什么月球铁核比地球小。
4、微行星碰撞
一些科学家认为，月球在微行星碰撞过程中逐渐质量累积，在太阳系形成初期，微行星成为地球、火星和其它成熟行星的质量来源。
但是科学家很难找到相关证据支持微行星碰撞理论，同时，也不能解释地球和月球之间的化学成分相似性。
5、大型碰撞事件
月球形成的主流理论认为，大约44亿年前，一颗行星大小的天体碰撞刚形成不久的地球，碰撞溅射至太空的残骸物质逐渐聚集，最终形成月球。
他们将行星大小的碰撞天体称为“忒伊亚(Theia)”，它的体积与火星相近。2012年科学家提出一个观点称，撞击天体和原始地球，它们的质量都是现今地球质量的50%。
科学家称，大型碰撞事件假说不断地被修正和完善，它能够很好地解释月球成分和轨道特征。例如：该理论预测月球有一个小型铁元素内核，因为它主要是碰撞天体和早期地球的地幔形成的(这两个天体表面缺少铁元素，但在内核却聚集大量铁元素)。
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